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Advance

TATSUNO Ichiro

    Graduate School of Medical Sciences Department of Bacteriology　Lecturer
Last Updated :2024/04/24

Researcher Information

Degree

  • (BLANK)（Nagoya University）

J-Global ID

Research Interests

  • 細菌   Bacteriology   

Research Areas

  • Life sciences / Bacteriology

Academic & Professional Experience

  • 2006 - Today  Nagoya City UniversityGraduate School of Medical Sciences, Department of Bacteriology講師
  • 2003 - 2006  The University of Maryland
  • 1998 - 2003  東京大学医科学研究所細菌分野助手

Education

  • 1997/03 -   理学博士（名古屋大学）

Association Memberships

  • 日本細菌学会   

Published Papers

MISC

Awards & Honors

  • 日本細菌学会黒屋奨学賞
     
    受賞者: 立野 一郎

Research Grants & Projects

  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2022/04 -2026/03 
    Author : 井坂 雅徳; 前山 順一; 立野 一郎; 矢木 宏和
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 2021/04 -2024/03 
    Author : 長谷川 忠男; 立野 一郎
     
    A群レンサ球菌は、古くから咽頭炎などの原因菌として知られていたが、1990年前後より再興感染症としての劇症型感染症の起因菌（人喰いバクテリア）となることが報告された。病原性発揮には毒素蛋白質の質的、量的変化が重要な役割を果たしているが、発現制御については未知の部分が多い。今回の研究ではゲノム情報から数多く推定される機能未知の転写調節を司ると考えられる因子の機能を明らかにすることにより、未知の発現制御の解明に取り組んでいる。 1.転写調節遺伝子ノックアウト株の樹立ー劇症型感染症患者由来株である10-85のゲノム情報から転写因子と推定されているもの、仮想蛋白質とされているものでより詳細な検討で転写調節に関与することが考えられる遺伝子をすべてpick upした。それらの遺伝子の網羅的なノックアウト株の樹立を試み、約40種類のノックアウト株を樹立した。 2.蛋白質分解酵素活性の解析ー樹立したノックアウト株について産生する培養上清中のSpeB蛋白質分解酵素をSDS-PAGEにより解析した。またスキムミルク含有BHI培地で培養することにより蛋白質分解酵素活性を検討した。これらの解析により6遺伝子がSpeBの発現の減弱に関与した。そのうち4種はスキムミルク培地においても活性が減弱したが、2種は変化が認められなかった。 3.DNA分解酵素活性の解析ーDNA培地を用いてDNA分解酵素活性を検討した。2種のノックアウト株において活性の減弱を認めた。これらはそれぞれCtsR familyとGntR familyに属すストレス応答転写調節因子であった。またこれらの2種は先に述べたSpeB発現の減少にも関与し、種々の毒素蛋白質発現に関与する重要な発現調節因子であることが示唆された。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 2018/04 -2023/03 
    Author : 井坂 雅徳; 長谷川 忠男; 前山 順一; 立野 一郎; 青山 峰芳; 矢木 宏和
     
    A群連鎖球菌は、咽頭炎や猩紅熱を引き起こす原因菌である。劇症型への機序について様々な研究報告が出ているが、一向に完全解明に至っていない。そこで、劇症型が発症するにはA群連鎖球菌がヒトへ感染後、変化するための何らかの情報を受け取らなければならないと考えた。ここで外界情報を受け取る二成分制御因子の研究が進んでいる、Streptococcus mutansに着目した。A群連鎖球菌と同属のこの細菌は、乳酸、酪酸を産生し、歯にバイオフィルムを形成して虫歯を増悪させる。この細菌の二成分制御因子は酸感受とバイオフィルム形成に関与する。同様の仕組みがA群連鎖球菌に存在するかを調べると、A群連鎖球菌の二成分制御因子の一つであるspy1588遺伝子欠損株は、バイオフィルム産生低下、酸抵抗性の低下を示した。我々は、酸を感受する二成分制御因子と、それに関連する遺伝子群に変異が劇症型に生じていると考え、研究を現在進めている。 昨年度にSPY1588部分ペプチド発現用のpETベクターの作製と、コンピテントセル大腸菌の様々な組み合わせ、および精製法の改良を行った。最終結果として、pET32aベクターにSPY1588のインサートを組み込み、Rosetta Gami2(DE3)にそのベクターを導入した株が、目的産物をIPTGの誘導により強力に発現することが出来た。そしてこの後の目的産物の精製に困難を極めていたが、IPTG誘導後の大腸菌を超音波破砕と界面活性剤を使い分けて遠心分離処理を施すと、目的タンパク質の可溶化が可能になることが明らかとなった。この精製法の確立で、目的タンパク質の精製度が良くなり、タンパク質結晶化に実施するに値する目的産物を得ることが可能となった。
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2016/04 -2020/03 
    Author : Toriyama Kazuhiro
     
    We performed femoral vessels anastomoses by 10-0 nylon after transection using SD rats under general anesthesia. Abscesses on the anastomosis site were formed with Staphylococcus aureus suspension (SAS) at 0 h, 24 h after anastomoses. The patency rate of anastomoses performed on the arteries was 100 % and that on the veins was 0% from the next day after anastomoses. Histological findings showed veins with SAS at 0 h after anastomoses had “white thrombosis”, veins with SAS at 24 h had “red thrombosis”. On the other hand, arteries had adhesions of fibrin on the surface of vascular intima. We investigated the inhibitory effects of thrombin by administration of antibiotic agents, the subcutaneous injection of heparin, the administration of prostaglandin E1 to elucidate the mechanism of venous occlusion. However, thesis agents had no inhibitory effects of thrombin in our conditions.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2015/04 -2020/03 
    Author : Tatsuno Ichiro
     
    Streptococcus pyogenes is a causative agent of streptococcal toxic shock syndrome (STSS). Recently, we showed that the regions encoding the SalR-SalK, a two-component regulatory system, were deleted in some emm 1-type isolates (named as “novel-type”). In this study, the two novel “STSS” isolates 10-85 and 11-171 were more virulent than the two novel “non-STSS” isolates 11O-2 and 11T-3 when examined using a mouse model of invasive infection. Genome sequencing experiments using the three strains 10-85, 11-171, and 11O-2 detected only one single nucleotide polymorphism that causes a non-synonymous mutation in fabT encoding a transcriptional regulator in strain 11O-2. Loss of fabT reduced the high level of virulence observed in the STSS isolates to that in the non-STSS isolates, and introduction of an intact fabT compensated the lower virulence of 11O-2, suggesting that the mutation in fabT is involved in the differential virulence among the novel-type clinical isolates.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2016/04 -2019/03 
    Author : Hasegawa Tadao
     
    We elucidated the macrolide resistance mechanism and virulence of Streptococcus pyogenes focused on phage DNA. The roles of mef(A)/mef(E) genes that encode drug efflux pump in macrolide resistance are not much; however, those of msr(D) genes that exit downstream of mef(A)/mef(E) genes play more important roles. In addition, the degree of macrolide resistance is correlated with the nucleotide difference of msr(D) genes. Finally, macrolide resistance is suggested to be under control of two-component regulatory systems that sense outer signals.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2014/04 -2019/03 
    Author : Isaka Masanori
     
    Group A streptococci cause the severe invasive disease, but the mechanism is unknown.The two-component regulatory system receives external stimuli and transmits a signal to inside the cells.Streptococcus pyogenes produces biofilm production.Biofilm is one of the virulence factors, and its production is produced by external stimuli. Streptococcus mutans has been thought to be associated with dental caries, its the two-component sensor protein recognizes the acid produced by sugar fermentation.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2012/04 -2015/03 
    Author : HASEGAWA Tadao; TATSUNO Ichiro; ISAKA Masanori
     
    We analyzed the two-component regulatory systems that function by forming networks to sense the environmental stresses in Streptococcus pyogenes. Our analyses suggested that several sensor proteins are involved in sensing acid and also in oxidative stress and biofilm formation. We have found novel isolates that are considered to gain more virulence-associated factors by the analysis of one sensor protein. In addition we confirmed that CovS sensor protein plays important roles that S. pyogenes invades to aseptic tissues from septic tissues by the analysis of the several isolates from a single streptococcal-toxic-shock-syndrome patient.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2009 -2012 
    Author : TATSUNO Ichiro
     
    I have studied about in vivo suppression of the toxicity in the invasive M-1 group A Streptococcal isolates, using mouse infection model. As results (1) I could partially suppressed the toxicity in an invasive M-1 group A Streptococcal isolate, suppressing the NADase activity of Nga protein which is secreted toxin; (2) I have presented the supportive evidence that Nga (also known as SPN) has a NADase-independent function; (3) I provided other potential targets to suppress the Streptococcal virulence.
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2007 -2008 
    Author : TATSUNO Ichiro; HASEGAWA Tadao; ISAKA Masanori
     
    A群連鎖球菌は近年(1900年以降)劇症型感染症の起因菌となる例が報告されるようになった。これは、本菌が新たな外来病原因子を獲得したためである可能性が指摘されている。本菌によって菌体外に分泌されるNAD-glycohydrolase(NADase or Nga)はその候補の一つである。そこで本研究では、当初の計画通り実験を行い、(1)マウスモデルを用いてnga遺伝子欠損株が劇症型感染症に関する病原性が低下する、(2)酵素活性に重要なアミノ酸残基(330番目)の同定、(3)本酵素活性を阻害するタンパク質を使用することによる本菌病原性の抑制、などの研究成果を得た。
  • Japan Society for the Promotion of Science：Grants-in-Aid for Scientific Research
    Date (from‐to) : 2001 -2002 
    Author : TATSUNO Ichiro
     
    Adherence of enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) to intestinal epithelium is essential for initiation of the infection including diarrhea, and for the adherence, expression of the genes of the locus for enterocyte effacement (LEE) is thought to be crucial. To identify genes involved in modulating the adherent capacity, a collection of an EHEC O157 : H7 strain (O157Sakai) mutagenized by mini-Tn5Km2 were screened for their ability to increase the number of microcolonies (MC) on Caco-2 cells, and eight hyper adherent mutants were isolated. Analysis of the mini-Tn5Km2-flanked DNA sequences indicated that one possessed the insertion within an O157 antigen gene cluster, the other within the yhiF gene, and the remaining 6 mutants had their insertions in the yhiE gene. yhiE and yhiF products share amino acid homology (23% identity) to each other and with the LuxR family known as transcriptional regulatory proteins. The mutant having the insertion within the O157 antigen gene cluster, but not the other seven mutants, did not express the O157 side chain as determined by agglutination test and immunoblotting with polyclonal O157-specific antiserum. Importantly, the other mutants showed enhanced type III secretion. Their related mRNAs of LEE, but not ler mRNA, were also increased as compared with those in the wild-type. Indeed, when we introduced an inframe deletion into the yhiE or yhiF gene in O157Sakai, the capacity of the resultant mutants to adhere to Caco-2 cells was greatly increased. When one of the yhiE insertion mutants was orally inoculated into ICR mice, the number of bacteria shed into feces by day 14 was greater than that for wild-type. These results suggest that yhiE and yhiF are involved in the adherence of O157Sakai to epithelial cells as negative regulators for the expression of the genes required for the type III secretion system.
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    Date (from‐to) : 1999 -2000 
    Author : 立野 一郎
     
    腸上皮細胞への付着は、腸管出血性大腸菌(EHEC)による感染の初期段階において必須である。これまでの培養細胞を用いた感染実験の結果から、EHECは最初に単独で上皮細胞に付着した後、そこで増殖することによって集落(マイクロコロニー)の形成に至ることが明らかになっている。この最初の付着はTypeIII分泌機構及び分泌蛋白質EspA,EspB,EspDのいずれか及びすべて、さらに未知の付着因子によって司られていることが遺伝的解析などから示唆されている。本研究で我々は、O157:H7の付着に関する93kDaプラスミド(pOl57)の役割を調査し、toxB遺伝子が最初の付着に関与していることを明らかにした。(結果・考察)O157SakaiのpO157欠損株(O157Cu)は、Caco-2細胞上にマイクロコロニーを形成したが、O157Sakaiに比べてその数は少なかった。さらに、分泌蛋白質EspA,EspB,EspD及びTirの産生量も減少していた。toxBとoriを含む領域からなるmini-pO157プラスミド(pIC37)がO157Cuに導入されたとき、付着能及び分泌蛋白質の産生量が完全に回復した。これに対して、toxB遺伝子にカナマイシン耐性遺伝子の挿入を持つ変異pO157をO157Cuに導入した時は、それらの回復が見られなかった。ヒスチジンタグとToxBの融合タンパク質およびその切断タンパク質をO157Cu株に発現させることによりToxBのアミノ末端側1713アミノ酸がEspBタンパク質の発現誘導に関与していることが明らかになった。これらの結果は、ToxBタンパク質がTypeIII分泌機構により分泌されるタンパク質の発現誘導を介してEHECの上皮細胞への付着に関与することを示唆している。
  • 腸管出血性大腸菌0157に関する研究
  • Study on EHEC 0157

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